Ultima actualización, Martes 19 de Marzo de 2002

Termómetro de gas
 
  MATERIALES: 1 frasco de vidrio grande con tapa, el tubo capilar de plástico de una lapicera a bolilla (del tipo Bic), plastilina o sellador del tipo Fastix, tinta azul o negra o colorante.

PROCEDIMIENTO:

Si el tubo capilar de la lapicera tiene algo de tinta, lavalo bien. Quizás debas utilizar alcohol. En el centro de la tapa del frasco practica un agujero pequeño de igual diámetro que el del tubo capilar. Pasa el tubo por el agujero y fijalo de manera que queden dos o tres centímetros del lado interno de la tapa. Sella la unión con plastilina o sellador. Llena un plato con agua. Mezcla algo de tinta o colorante para darle color. Toca la superficie del agua con alguno de los extremos del tubo capilar. Debido a la capilaridad una columna de agua ascenderá por su interior. Separa el tubo del plato y observa que en su interior ha quedado una gota. Con cuidado trata de desplazar la gota hacia el centro del capilar, tratando de que no se separe en varias gotitas. Coloca la tapa del frasco. Debido al aumento de la presión interior es probable que esta operación desplace la gota hacia arriba. En ese caso empeza de nuevo con una nueva gota, dado que el objetivo es que cuando pongas la tapa al frasco la gota quede aproximadamente en la mitad del tubo (ver figura).

7.   Ya tenes tu termómetro de gas. el indicador de temperatura es la posición de la gota en el capilar.
8. Para probarlo hace lo siguiente: colocá el termómetro sobre un plato con agua caliente. A los pocos instantes verás que la gota de agua se desplaza hacia arriba. Saca el termómetro del agua caliente y colocalo en agua fria. Verás que la gota se desplaza hacia abajo.

El comportamiento de la gota en el capilar se explica del siguiente modo: cuando sumergimos el termómetro en agua caliente el aire en su interior se calienta. Al calentarse, la presión de aire en el interior del recipiente aumenta un poco con respecto a la presión atmosférica y empuja la gota de aire hacia arriba. Cuando sumergimos el termómetro en agua fria el aire se enfria, la presión en el interior disminuye y entonces la presión externa empuja la gota hacia abajo.

Este termómetro no es muy preciso pero tiene la ventaja de que es bastante sensible a cambios de temperatura. Si tomas el recipiente de vidrio con ambas manos, vas a observar que la gota sube y si luego lo dejas en la mesa, veras que baja a su posicion original.

Pensá en las similitudes que hay entre este termómetro y uno de mercurio.

Ver otro experimento

Dilatación de metales (NECESITA LA COLABORACIÓN DE UN MAYOR)

MATERIALES: 1 clavo grande, 1 clip, pinza

PROCEDIMIENTO:

Endereza uno de los extremos del clip. Con una pinza tomá el extremo y hace un bucle de dos o tres vueltas alrededor del clavo. (ver figura). El clavo tiene que pasar exactamente por el bucle. Ahora tomá la cabeza del clavo con la pinza y acercá la punta a la llama de una hornalla. Cuando el clavo este al rojo, trata de hacer pasar la punta por el bucle. No pasa!!

Lo que ha sucedido es que al calentar el clavo se dilató y por eso no pasa a través del bucle del clip. La dilatación por calentamiento es un fenómeno que demuestra que el clavo absorbe la energia de la llama, la cual se convierte en energia "cinetica" de los atomos que forman la malla de metal del clavo. Al absorber energia los atomos del metal se ponen a "vibrar" mas vivamente y "chocan" con sus vecinos aumentando la separación que hay entre ellos y este fenomeno de separacón se traduce en la dilatación del clavo.

Cuando el clavo se enfría, la energía absorbida se devuelve al medio, los atomos se tranquilizan, ya no chocan tanto y la red metálica vuelve a tener el tamaño original. Por eso al enfriar el clavo pasa de nuevo a traves del bucle.

En este experimento, comprobamos que hay dilatación radial del clavo, pero tambien existe dilatación longitudinal, esto es, la longitud del clavo aumenta cuando se lo calienta. Sin embargo, este aumento es muy pequeño por lo que es imperceptible a simple vista.

Si calentara una arandela, el agujero se agrandará o se achicará?

Ver otro experimento